Onderzoekers die naar minuscule niveaus van plutoniumverontreiniging in onze bodem kijken, hebben een doorbraak bereikt die zou kunnen helpen bij toekomstige 'opruimings'-operaties op het land rond kerncentrales, tijd en geld besparen.

Publiceren in het tijdschrift Natuurcommunicatie , onderzoekers laten zien hoe ze het voorheen 'onmeetbare' hebben gemeten en een stap vooruit hebben gezet in het onderscheiden van lokale en mondiale bronnen van plutoniumverontreiniging in de bodem.

Door de isotopische 'vingerafdruk' te identificeren van hoeveelheden plutonium op sporenniveau in de bodem die overeenkwamen met de isotopische vingerafdruk van het plutonium dat door een aangrenzende kernreactor werd gecreëerd, het onderzoeksteam was in staat om de niveaus van plutonium in de bodem te schatten die te wijten waren aan reactorvervuiling en dit te onderscheiden van plutonium van algemene wereldwijde vervuiling.

Dit is belangrijk om essentiële informatie te verstrekken aan degenen die verantwoordelijk zijn voor milieubeoordeling en sanering.

Plutonium gevormd in de oerknal is lang geleden vergaan, maar minuscule hoeveelheden kunnen in het milieu worden gevonden als gevolg van reacties in natuurlijk voorkomend uranium in de grond, en door menselijke activiteit. Deze laatste komen lokaal voor bij hun productiebron, bijvoorbeeld, uit het afvalwater van kerncentrales, reactorongevallen, ongelukken met kernwapens en door plutonium aangedreven ruimtesondes. Ze komen ook wereldwijd voor door neerslag van atmosferische kernwapentests die plaatsvonden tussen de jaren 1950 en 1980.

Zonder menselijk ingrijpen, de hoeveelheid plutonium in de aarde varieert zeer langzaam met de tijd als gevolg van de lange halfwaardetijden van de meeste plutoniumisotopen en relatief trage natuurlijke transportmechanismen.

Het vermogen om onderscheid te maken tussen lokale bronnen van plutonium en wereldwijde neerslag is belangrijk om beslissingen te nemen over nucleaire erfenissen, met name het opruimen van verontreinigd land.

Gezien deze context, de studie was bedoeld om te bepalen of de lokale bijdrage aan het traceren van plutoniumniveaus op de locatie van een snelle kweekkernreactor kan worden onderscheiden van de wereldwijde bijdrage.

Met behulp van versneller massaspectrometrie (een van de meest gevoelige manieren om plutonium te meten), de onderzoekers, van de Universiteit van Lancaster, ETH Zürich, en Dounreay Site Restoration Ltd, konden aantonen dat dit mogelijk was en zeggen dat hun onderzoeksresultaten zouden kunnen helpen bepalen in hoeverre het opruimen van het lokale plutonium nodig zou kunnen zijn.

Professor Malcolm Joyce, van Lancaster University en hoofdonderzoeker, zei:"Plutonium is oorspronkelijk uitgestorven, maar dat betekent niet dat we het niet in de aarde vinden. Tot 1980 werden veel kernwapens getest in de atmosfeer - dit in combinatie met andere vormen van vervuiling, heeft geleid tot sporen van vervuiling.

"Onze studie toonde aan dat we hebben gemeten wat men zou kunnen aannemen dat het 'onmeetbaar' was, onderscheid te maken tussen twee zeer verschillende bronnen van sporenhoeveelheden plutonium, vandaar dat het aantoont dat het mogelijk is om deze buitengewoon lage indicator van menselijke activiteit te meten als dat nodig is."